Zusammenfassung
In diesem Beitrag wird ein modellbasierter Ansatz zur Antriebsstrangregelung für ein Parallelhybridfahrzeug vorgestellt. Dabei wird eine Antriebsstrangkonfiguration betrachtet, bei der kein eigener elektrischer Startermotor für den Verbrennungsmotor verwendet wird. Der Synchronisationsvorgang des Verbrennungsmotors erfolgt stattdessen über den Elektromotor der Antriebswelle sowie über eine Ansteuerung der Trennkupplung. Für diese Konfiguration wird ein flachheitsbasiertes Steuerungskonzept vorgestellt, mit dem die Drehzahlen des Verbrennungsmotors und des Elektromotors unabhängig voneinander eingestellt werden können. Im Zusammenspiel mit zwei entkoppelten Folgereglern ergibt sich zudem ein Regelungskonzept, das hervorragende Robustheitseigenschaften gegenüber Modellunsicherheiten besitzt.
Abstract
In this paper a model based approach for powertrain control of a parallel hybrid electric vehicle is given. The corresponding drivetrain configuration includes no separate electric machine on the crankshaft. That means the angular velocities of the internal combustion engine and the rest of the drivetrain have to be synchronized before the injection and ignition of the internal combustion engine begin. For this synchronization task the remaining electrical machine on the propeller shaft and the controllable separation clutch serve as actuators. For this task a flatness based feedforward control design method is introduced. In particular it will be shown that both angular velocities can be decoupled of each other using two decoupled tracking controllers. Moreover, nonlinear simulation results show the efficiency and the robustness properties against model uncertainties.
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